几乎每个历史朝代都有能工巧匠创制出各种机械,其中大多是力学或工程机械,它们装有杠杆、曲柄、轮与轮轴、齿轮、传动带等设备。在这些机械中,有一些能按照设计程序产生某种特定的乐声,其情形十分类似机械式八音盒。
据《西京杂记》载,汉高祖刘邦坐主咸阳宫后,曾令工匠与机械师铸造铜人12枚,约高三尺,列在一桌旁。那些铜人的衣着穿戴如真人一般,琴筑笙竽各执其一。桌下有二只铜管,“其一管空,一管内有绳,大如指。使一人吹空管,一人扭绳,则众乐皆作,与真乐不异焉”。这个记载也许暗示我们,吹管者是在制造气流;扭绳者可能以绳索带动杠杆、齿轮、或拨子一类驱动装置或调节装置,以使铜偶的双手按既定设计程序动,从而弹动桌面上预先摆好的琴筑,或让气流进入某铜偶所持的笙竽之中,因而产生了某种乐声。这可能是最古老的八音盒,是以人力牵引机械而发声的。
三国时,这种音乐机械得到发展。人们制造了以水力发动的、具有能歌能舞的木偶组装在一起的机械,称为“歌舞水机”或“水转百戏”。其时,以造指南车闻名的马钧曾设计并制造了这种机械。他以水力发动一个大主轮,主轮轴的转动可以控制各种简单机械。通过后者又牵动各种活动木偶,使木女舞蹈,木男击鼓吹笙,甚至于“木人跳丸掷剑,缘絙倒立,出入自走,百官行署,舂米斗鸡,变巧百端”(《三国志·杜夔传》裴注)。马钧因此被称为“巧思绝世”的机械师。
隋炀帝大业年间(公元605—618年),工程师黄衮、黄亘兄弟曾设计、制造更为壮观的“水转百戏”。其中的木偶可以表演72种历史故事中的最精采场面,称为“七十二势”。“木人奏音声,击磬撞钟,弹筝鼓瑟,皆得成曲。及为百戏,跳剑舞轮,升竿掷绳,皆如生无异”(《太平广记·水饰图经》)。隋炀帝带领群臣观看之后,连连称赞,并当场命大学士杜宝撰写《水饰图经》。黄衮被敕封散骑侍郎,黄亘也官至朝散大夫。
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